BaMoO4发光材料的制备及光谱特性研究.docxVIP

第3l卷，第5期光谱学与光谱分析V01．31，No．5，ppl200-12032 0 l 1年5月Spectroscopy and Spectral AnalysisMay，2011BaM004：Eu3+发光材料的制备及光谱特性研究邱桂明1，许成科2，黄种11．汕头大学理学院物理系。广东汕头5150632．衡阳师范学院物理与电子信息科学系，湖南衡阳421008摘要利用高温固相法制备了BaMoO。：E一+发光材料，采用X射线衍射(XRD)和荧光光谱仪对样品进 行测试。结果表明，在800℃时得到BaM004纯相。属pq方晶系。激发光谱由一个宽带和处在350 nlTl后的 若干个线状谱组成，宽带归属于Eus+—口一电筒迁移吸收带(CT)，线状谱属于Eus+的，_，激发跃迁吸收。 发射光谱由5 D0—7 Fl(591 rim)，5 D0—7 F2(615 rim)，5 D0—7F3(654 nm)和5 Do一7 F．(702 nm)四组峰组成， 其红光5 Do—7 F2辐射跃迁发射最强，对应Eu3+的电偶极跃迁。关键词BaM004：Eu3+；发光材料；光致发光；LED中图分类号：0644文献标识码：ADOI：10．3964／j．issrL 1000-0593(2011}05-1200-04引言由于白光发光二极管具有发光效率高、稳定环保等特点，成为新一代的同态照明光源。随着制造技术的发展，LED芯片在电流激发下发射光的波长已经从蓝光区(～460 rim)移至近紫外区(--一370 rim)，较成熟的紫外光LED发射光 谱的峰值位于365～410 n抖¨。因此，寻找能被近紫外光激发的高效、稳定的三基色荧光粉成为发光材料研究的焦点。稀土离子Eu3+具有4．r电子组态，荧光性能好，是红光发光材料研究的主要对象。目前，商业化应用于近紫外LED的 InGaN芯片上的红色荧光粉是Y2 02s：Eu”[2]，但其发光效 率较低且化学稳定性较差。因此，寻找高效、稳定的红色荧 光粉成为当前研究的需要。白钨矿结构的CaM004具有四面 体构型．为自激活荧光体，是一种良好的掺杂基质材料，在 制备自光j基色发光材料方面应用广泛睁6‘，胡运生等[5]首 次用固相法制备r CaMoO．：Eu3+，得到了能应用于白光 LED的红色荧光粉，且相对硫化物荧光粉有着更强的发光、 更稳定的物理、化学性能；Liu等【71和Yan等[8]分别通过电 荷补偿和共掺杂途径，对CaMoO．t E一+发光粉的发光性质 和发光机理作了进一步研究。踟M004和CaM004具有相似 晶体结构，以BaM004为基质材料，掺杂稀土离子寻找高效 的三基色发光材料也越来越受关注；Rosa等[9]和黄培帅 等【Io]分别用聚合前导物法(PPM)和溶胶凝胶法制备了Eu3+ 掺杂BaM004的红色荧光粉。本文中采用高温固相法制备了BalVloOI：Eu3+红色荧光粉，并对其光谱规律作了进一步研究。1实验部分1．1样品的制备实验采用＆CQ，M003及稀土氧化物Eu203作为原料。按比例混合并经充分研磨后得到前驱体；将前驱体装入坩埚，置于马弗炉，在空气氛围中烧结，烧结温度为800℃，时间为8 h，经自然冷却至室温得到实验粉末样品。1．2性能表征样品的晶体结构采用日本SHIMAD四y公司的m610型X射线粉末衍射仪(Ⅺm)测定，辐射源为CuKa(A=0．15405 rim)。采用Edinburgh Instruments公司的R_$920型荧光光谱仪测定样品的荧光激发光谱和发射光谱(用Xe灯作激发光源，功率为150 w)。2结果与讨论2．1样品的晶体结构图1n是物质鼋比为1：1的Baco：和MoQ混合粉料经800℃灼烧8 h后的XRD谱图。由图可见，样品衍射峰与JCPDS 29--0193(BaM004)标准卡片完全相符，未观察到其他物相的杂峰，说明在800℃的温度条件下灼烧8 h得到了BaM004单一的物相。当Eu3+掺杂Ba。№晶体中。由于收稿日期：2010-08-05．修订日期：2010-11—20基金项目：国家自然科学基金项目资助作者简介：邱桂明，1962年生，汕头大学物理系副教授e-mail：gmqiu@stIL edu cn万方数据第5期光谱学与光谱分析1201Eu3+半径为0．113 nnl，MoS+半径为0．041 nm[1¨，Ba2+半径 为0．134 nnt，Eu3+子半径和价态更接近Baz+半径，因此 Eu3+在BaM_oO,晶体中将占据Ba2+的格位。对BaMoO,t Eu3+发光材料中的激发宽带归属机理，目前还存有不同观点，文献19]中认为290 nnl处的激发峰归属于MoOi4一的能昔吸收，即M06+一。一电倚迁移带是秽一的2p轨道上电子迁移到Eu3+的